數(shù)電學(xué)習(xí)筆記10——邏輯函數(shù)的化簡方法(2)
教材:閻石《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版) 高等教育出版社
視頻教材:


2.6.2 卡諾圖化簡法
一、邏輯函數(shù)的卡諾圖表示法
(1)將n變量的全部最小項各用一個小方塊表示,并使具有邏輯相鄰性的最小項在幾何位置上也相鄰地排列起來,所得到的圖形稱為n變量最小項的卡諾圖。
(2)二到四變量最小項的卡諾圖如下。圖形兩側(cè)標(biāo)注的0和1表示使對應(yīng)方格內(nèi)的最小項為1的變量取值。同時,這些0和1組成的二進(jìn)制數(shù)所對應(yīng)的十進(jìn)制大小也就是對應(yīng)的最小項的編號。圖形兩側(cè)的標(biāo)注均用格雷碼排列。
(3)卡諾圖中任何相鄰的兩個最小項都具有相鄰性;任何一行或一列的兩端最小項也都具有相鄰性。

(4)真值表轉(zhuǎn)換為卡諾圖:找出真值表中使邏輯函數(shù)Y=1的那些輸入變量取值的組合,然后在卡諾圖上與這些最小項對應(yīng)的位置上填入1,在其余的位置上填入0。

(5)卡諾圖表示邏輯函數(shù)的步驟:首先將邏輯函數(shù)化為最小項之和的形式,然后在卡諾圖上與這些最小項對應(yīng)的位置上填入1,在其余的位置上填入0。
(6)任何一個邏輯函數(shù)都等于它的卡諾圖中填入1的那些最小項之和。


二、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)
(1)合并最小項的原則
? ? ? ? ?如果有2^n個最小項相鄰并排列成一個矩形組,則它們可以合并為一項,并消去n對因子。合并后的結(jié)果中只剩下這些最小項的公共因子。


(2)卡諾圖化簡法的步驟
① 將函數(shù)化為最小項之和;
② 畫出表示該邏輯函數(shù)的卡諾圖;
③ 找出可以合并的最小項;
④ 選取化簡后的乘積項。
(3)選取化簡后的乘積項原則:
① 這些乘積項應(yīng)包含函數(shù)式中所有的最小項,即覆蓋卡諾圖中所有的1。
② 所用的乘積項數(shù)目最少,即可合并的最小項組成的矩形數(shù)目最少。
③ 每個乘積項包含的因子最少,即每個可合并的最小項矩形組中應(yīng)包含盡量多的最小項。
(4)邏輯函數(shù)的化簡結(jié)果有時并不是唯一的。
(5)可以通過合并卡諾圖中的0,求出Y’的化簡結(jié)果,然后再將Y’求反得到Y(jié)。
(6)在需要將函數(shù)化為最簡的與或非形式時,采用合并0的方式最為適宜。


